專題44 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（二）【高考演練】 上接43 物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)(一)1(2018江西新余模擬)如圖是鉈化鈉的晶胞結(jié)構(gòu)：(1)若忽略Tl，則Na離子的空間結(jié)構(gòu)跟哪種常見物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)一樣？ 。(2)該物質(zhì)化學(xué)式為_。(3)(a)Tl的原子序數(shù)是81，寫出它在元素周期表中的位置_。 (b)寫出Na的核外電子排布_。(4)在該晶體中Tl和Na的化合價分別是：_、_。(5)已知該晶體是立方晶系，Na、Tl最近距離為a pm，寫出計算該晶體的密度 _。(已知阿佛加德羅常數(shù)：NA mol1)【滿分解答】(1)金剛石(2)NaTl(3)第六周期、第IIIA族 1s22s22p63s1(4)-1、1(5) g/cm3因金屬性NaTl，故Na為1價，則Tl只能為-1價。(5)Na、Tl最近距離為虛線所示小立方體中心的Na原子與小立方體頂點的Tl之間的距離，故小立方體的棱長為，故大立方體的棱長為，一個大立方體相當(dāng)于8個NaTl，故晶體密度= g/cm3。2（2018屆柳州高級中學(xué)考前模擬）鋰和氮的相關(guān)化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。請回答下列問題(1)Li的氫標(biāo)電勢是最負(fù)的，達到-3.045V，與水有很大的反應(yīng)傾向，然而將Li單質(zhì)加入水中，其反應(yīng)烈程度遠不如其他堿金屬，試解釋原因_。 (2)基態(tài)氮原子中，核外電子占據(jù)的最高能層的符號為_，核外電子能量最高的電子的電子云輪廓圖形狀為_。(3)氮元素既可與其他元素形成正離子，比如N2O5結(jié)構(gòu)中存在NO2+的結(jié)構(gòu)，其空間構(gòu)型為_，氮原子的雜化形式為_；它也可以形成全氮的正離子，比如N5AsF6中存在高能量的N5+，N5+的空間構(gòu)型為_。(每個N原子都滿足8電子穩(wěn)定結(jié)構(gòu))(4)下圖為一種N和Li形成的二元化合物的晶體結(jié)構(gòu)，試在圖中畫出其晶胞_，并寫出該化合物的化學(xué)式_?！敬鸢浮?產(chǎn)物氫氧化鋰溶解度小，包裹在外層阻礙反應(yīng)持續(xù)進行 L 紡錘形（或啞鈴型） 直線型 sp 角形（或V形） Li3N【解析】考查物質(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的綜合運用，（1）Li和Mg處于對角線，根據(jù)對角線原則，LiOH在水中的溶81/8=1，Li位于面上、內(nèi)部，個數(shù)為41/21=3，即化學(xué)式為Li3N。 4(2018貴州四校模擬)已知A、B、C、D、E五種元素的原子序數(shù)依次增大，其中A、E原子的最外層電子數(shù)均等于其周期序數(shù)，E原子的電子層數(shù)是A的3倍；B原子核外電子有6種不同的運動狀態(tài)，s軌道電子數(shù)是p軌道電子數(shù)的兩倍；D原子L層上有2對成對電子。請回答下列問題。(1)E元素基態(tài)原子的電子排布式為_。(2)B、C、D三種元素的第一電離能數(shù)值由小到大的順序為(填元素符號)。(3)D元素與氟元素相比，電負(fù)性：DF(填“”“”或“”)。(4)BD2在高溫高壓下所形成的晶體其晶胞如圖K414所示。該晶體的類型屬于。(選填“分子”“原子”“離子”或“金屬”晶體)，該晶體中B原子軌道的雜化類型為。1 mol B2A2分子中含鍵的數(shù)目是_。 (5)光譜證實單質(zhì)E與強堿溶液反應(yīng)有E(OH)4生成，則E(OH)4中存在。a共價鍵b配位鍵c鍵d鍵【滿分解答】(1)1s22s22p63s23p1(2)C、O、N(3)(4)原子sp33NA(或1.8061024)(5)abc 【解析】從B的核外電子運動狀態(tài)看，應(yīng)為碳原子；D的L層電子排布式為2s22p4，故為O；則A、C元素分別為H、N；根據(jù)E的電子層數(shù)為氫的3倍，且其最外層電子數(shù)等于其周期序數(shù)，故E是Al。(2)碳、氮、氧同一周期，因氮原子的2p軌道為半滿狀態(tài)，致使其第一電離能大于相鄰的碳和氧。(3)氧、氟為同一周期元素，因氟在氧的右側(cè)，故氟的電負(fù)性比氧大。(4)從晶體的結(jié)構(gòu)看，該化合物結(jié)構(gòu)與SiO2相似，為原子晶體，其中碳原子為sp3雜化。C2H4的結(jié)構(gòu)為HCCH，故分子內(nèi)含有三條鍵。(5)Al(OH)4中O與H之間形成的化學(xué)鍵為共價鍵、鍵，Al3與OH形成的鍵為配位鍵。 5（2018屆臨沂市三模）鈦及其化合物在化工、醫(yī)藥、材料等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。(1)基態(tài)鈦原子的價電子排布式為_，與鈦同周期的元素中，基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與鈦相同的有_種。(2)鈦比鋼輕、比鋁硬，是一種新興的結(jié)構(gòu)材料，鈦的硬度比鋁大的原因是_。(3)在濃的TiCl3的鹽酸溶液中加入乙醚，并通入HCl至飽和，可得到配位數(shù)為6、組成為TiCl36H2O的綠色晶體，該晶體中兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，則該配合離子的化學(xué)式為_。(4)半夾心結(jié)構(gòu)催化劑M能催化乙烯、丙烯、苯乙烯的聚合，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。組成M的元素中，電負(fù)性最大的是_(填名稱)。M中碳原子的雜化方式為_。M中不含_(填代號)。a鍵 b鍵 c離子鍵 d配位鍵(5)金紅石(TiO2)是含鈦的主要礦物之一。其晶胞結(jié)構(gòu)(晶胞中相同位置的原子相同)如圖所示。A、B、C、D 4種微粒，其中氧原子是_(填代號)。若A、B、C的原子坐標(biāo)分別為A(0，0，0)、B(0.69a，0.69a，c)、C(a，a，c)，則D的原子坐標(biāo)為D(0.19a，_，_)；鈦氧鍵的鍵長d=_(用代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?3d24s2 3 Ti原子的價電子數(shù)比Al多，金屬鍵更強 TiCl(H2O)52+ 氧 sp2 sp3 c BD 0.81a 0.5c 【解析】試題分析：(1)鈦原子核外有22個電子，根據(jù)核外電子排布規(guī)律寫基態(tài)鈦原子的價電子排布式；基態(tài)原子的未成對電子數(shù)為2；第四周期中未成對電子數(shù)為2的元素有Ge、Se、Ni，有3種；(2) Ti原子的價電子數(shù)是4、鋁原子的價電子數(shù)是3；(3).配位數(shù)為6，兩種配體的物質(zhì)的量之比為1：5，所以配體中有1個氯原子、5個水分子；(4) 組成M的元素有Ti、C、H、O、Cl，非金屬性越強電負(fù)性越大；M中有雙鍵碳和單鍵碳原子兩種；單鍵為鍵、雙鍵中1個是鍵、1個是鍵，根據(jù)M的結(jié)構(gòu)圖，還有配位鍵；(5) 根據(jù)均攤原則，晶胞中共有原子，晶胞中相同位置的原子相同，根據(jù)鈦氧原子比是1:2分析；根據(jù)晶胞結(jié)構(gòu)分析D原子坐標(biāo)；根據(jù)圖示， 6(2018青島模擬)太陽能電池的發(fā)展已經(jīng)進入了第三代。第三代就是銅銦鎵硒CIGS等化合物薄膜太陽能電池以及薄膜Si系太陽能電池。完成下列填空：(1)亞銅離子(Cu)基態(tài)時的電子排布式為_；(2)硒為第4周期元素，相鄰的元素有砷和溴，則3種元素的第一電離能從大到小順序為(用元素符號表示)，用原子結(jié)構(gòu)觀點加以解釋_；(3)與鎵元素處于同一主族的硼元素具有缺電子性(價電子數(shù)少于價層軌道數(shù))，其化合物可與具有孤對電子的分子或離子生成加合物，如BF3能與NH3反應(yīng)生成BF3NH3。BF3NH3中B原子的雜化軌道類型為，B與N之間形成鍵；(4)單晶硅的結(jié)構(gòu)與金剛石結(jié)構(gòu)相似，若將金剛石晶體中一半的C原子換成Si原子且同種原子不成鍵，則得圖K425所示的金剛砂(SiC)結(jié)構(gòu)；在SiC中，每個C原子周圍最近的C原子數(shù)目為?！緷M分解答】(1)1s22s22p63s23p63d10(2)BrAsSeAs、Se、Br原子半徑依次減小，原子核對外層電子的吸引力依次增強，元素的第一電離能依次增大；Se原子最外層電子排布為4s24p4，而As原子最外層電子排布為4s24p3，p電子排布處于半充滿狀態(tài)，根據(jù)洪特規(guī)則特例可知，半充滿狀態(tài)更穩(wěn)定，所以As元素的第一電離能比Se大。 (3)sp3配位(4)127我國從2012年10月1日起將逐步淘汰白熾燈，將在全國推廣高效的半導(dǎo)體照明技術(shù)，氮化鎵(GaN)基LED是研究的熱點之一。(1)白熾燈燈絲材料普遍使用金屬鎢(W)，其價電子構(gòu)型為5d46s2，按電子排布W在周期表分區(qū)中屬于_區(qū)；鎵原子在基態(tài)時核外電子排布式為_。(2)GaN的晶胞結(jié)構(gòu)見圖1，晶胞中含Ga原子數(shù)目為_個。圖1(3)用MOCVD生產(chǎn)氮化鎵的原理為：Ga(CH3)3(l)NH3(g)GaN(s)3CH4(g)。下列有關(guān)說法正確的是_(選填序號)。aGa(CH3)3中鎵原子和碳原子均采用sp2雜化bNH3分子是一種極性分子cCH4分子空間呈正四面體型dNH3沸點比CH4高，主要是前者相對分子質(zhì)量較大生產(chǎn)氮化鎵晶體常在MgO等襯底上外延生長，MgO晶胞結(jié)構(gòu)與NaCl相似，但MgO熔點比NaCl高得多，是因為_。(4)由8-羥基喹啉()與Ga2(SO4)3可合成一種新型的橙紅光發(fā)射材料8羥基喹啉鎵有機配合物，其結(jié)構(gòu)如圖2，試在圖上補充缺少的化學(xué)鍵(已知Ga的配位數(shù)為6)。圖2【滿分解答】(1)d1s22s22p63s23p63d104s24p1(或：Ar3d104s24p1)(2)6(3)bcMgO的晶格能比NaCl大(4)8（2018江蘇卷）臭氧（O3）在Fe(H2O)62+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為和，NOx也可在其他條件下被還原為N2。（1）中心原子軌道的雜化類型為_；的空間構(gòu)型為_（用文字描述）。（2）Fe2+基態(tài)核外電子排布式為_。（3）與O3分子互為等電子體的一種陰離子為_（填化學(xué)式）。（4）N2分子中鍵與鍵的數(shù)目比n（）n（）=_。（5）Fe(H2O)62+與NO反應(yīng)生成的Fe(NO)(H2O)52+中，NO以N原子與Fe2+形成配位鍵。請在Fe(NO)(H2O)52+結(jié)構(gòu)示意圖的相應(yīng)位置補填缺少的配體?！敬鸢浮课镔|(zhì)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)（1）sp3 平面（正）三角形（2）Ar3d6或1s22s22p63s23p63d6（3）NO2（4）12（5）位原子。點睛：本題以“臭氧（O3）在Fe(H2O)62+催化下能將煙氣中的SO2、NOx分別氧化為SO42-和NO3-，NOx也可在其他條件下被還原為N2”為背景素材，考查離子核外電子排布式的書寫、原子雜化方式的判斷、離子空間構(gòu)型的判斷、等電子體的書寫、鍵和鍵的計算、配位鍵的書寫。注意寫配位鍵時由配位原子提供孤電子對。 9已知A、B、C、D、E都是元素周期表中前四周期的元素，它們的核電荷數(shù)ABCDE。B原子的p軌道半充滿，形成的氫化物的沸點是同主族元素的氫化物中最低的。D原子得到一個電子后3p軌道全充滿。A比D原子形成的離子少一個電子層。C與A形成A2C型離子化合物。E的原子序數(shù)為26，E原子或離子外圍有較多能量相近的空軌道而能與一些分子或離子形成配合物。請根據(jù)以上情況，回答下列問題：(答題時，A、B、C、D、E用所對應(yīng)的元素符號表示)(1)A、B、C、D的第一電離能由小到大的順序為_。(2)C的氫化物分子是_(填“極性”或“非極性”)分子。(3)化合物BD3的分子空間構(gòu)型是_。(4)E元素原子的核外電子排布式是_；E的一種常見配合物E(CO)5常溫下呈液態(tài)，熔點為20.5 ，沸點為103 ，易溶于非極性溶劑。據(jù)此可判斷E(CO)5的晶體類型為_；E(CO)5中的配體CO與N2、CN等互為等電子體，寫出CO分子的結(jié)構(gòu)式_。(5)金屬E單質(zhì)的晶體在不同溫度下有兩種堆積方式，晶胞分別如右圖所示。體心立方 面心立方體心立方晶胞和面心立方晶胞中實際含有的E原子個數(shù)之比為_?！緷M分解答】(1)NaSPCl(2)極性(3)三角錐形(4)1s22s22p63s23p63d64s2或Ar3d64s2 分子晶體 CO(5)1210銅在我國有色金屬材料的消費中僅次于鋁，廣泛地應(yīng)用于電氣、機械制造、國防等領(lǐng)域?；卮鹣铝袉栴}：(1)銅原子基態(tài)電子排布式為 ；(2)用晶體的X射線衍射法可以測得阿伏加德羅常數(shù)。對金屬銅的測定得到以下結(jié)果：晶胞為面心立方最密堆積，邊長為361 pm。又知銅的密度為9.00 gcm3，則銅晶胞的體積是 cm3、晶胞的質(zhì)量是 g，阿伏加德羅常數(shù)為 列式計算，己知Ar(Cu)63.6；(3)氯和鉀與不同價態(tài)的銅可生成兩種化合物，這兩種化合物都可用于催化乙炔聚合，其陰離子均為無限長鏈結(jié)構(gòu)(如下圖)，a位置上Cl原子的雜化軌道類型為 。已知其中一種化合物的化學(xué)式為KCuCl3，另一種的化學(xué)式為 ；(4)金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)，其原因是 ，反應(yīng)的化學(xué)方應(yīng)程式為 ?！緷M分解答】(1)1s22s2p63s23p63d104s1(或Ar3d104s1)(2)4.701023 4.231022 NA6.011023 mol1 (3)sp3 K2CuCl3(4)過氧化氫為氧化劑，氨與Cu形成配離子，兩者相互促進使反應(yīng)進行。CuH2O24NH3Cu(NH3)42 2OH(4)“金屬銅單獨與氨水或單獨與過氧化氫都不能反應(yīng)，但可與氨水和過氧化氫的混合溶液反應(yīng)”，這是兩種物質(zhì)共同作用的結(jié)果：過氧化氫具有強氧化性，而氨水能與Cu2形成配合物。11(2018南京鹽城三調(diào))鹵素性質(zhì)活潑，能形成鹵化物、多鹵化物等多種類型的化合物。(1)鹵化氫中，HF的沸點高于HCl，原因是_。(2)如圖為F與Mg2、K形成的某種離子晶體的晶胞，其中“”表示的離子是_(填離子符號)。(3)多鹵化物RbICl2分解時生成晶格能相對較大的銣(Rb)的鹵化物，則該鹵化物的化學(xué)式為_。(4)BF3與NH3能發(fā)生反應(yīng)生成X(H3BNF3)，X的結(jié)構(gòu)式為_(用“”表示出配位鍵)：X中B原子的雜化方式為_。(5)有一類物質(zhì)的性質(zhì)與鹵素類似，稱為“擬鹵素”如(SCN)2、(CN)2等。(CN)2的結(jié)構(gòu)式為，該分子中鍵和鍵數(shù)目之比為_?！緷M分解答】(1)HF分子間形成氫鍵(2)F(3)RbCl(4)sp3雜化(5)3412(2018四川綿陽三診)A、B、D、E、G、M代表六種常見元素，它們的核電荷數(shù)依次增大。其中， 元素M的基態(tài)3d軌道上有2個電子，A的基態(tài)原子L層電子數(shù)是K層電子數(shù)的2倍，E的 簡單離子在同周期元素的簡單離子中半徑最小，D、G同主族；B與D形成的化合物有多種， 其中一種是紅棕色氣體。(1)M的基態(tài)原子價層電子排布式為_，元素B、D、G的第一電離能由大到時小的順序是_ (用元素符號表示)。(2)用價層電子對互斥理論預(yù)測，GD32 的立體構(gòu)型是_ (用文字表述)(3)M與D形成的一種橙紅色晶體晶胞結(jié)構(gòu)如圖所示，其化學(xué)式為_ (用元素符號表示)。(4)已知化合物EB結(jié)構(gòu)與單晶硅相似，該物質(zhì)可由E 的氯化物與NaB3在高溫下反應(yīng)制得，且生成單質(zhì)B2，該反應(yīng)化學(xué)方程式為_，若有8.4 g B2生成，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_o【滿分解答】(1)3d24s2 NOS(2)三角錐形 (3)TiO2(4)AlCl33NaN3 = 3NaClAlN4N2 1.2041023或0.2NA【解析】本題主要考查了原子結(jié)構(gòu)、第一電離能、雜化軌道、晶胞的計算、氧化還原反應(yīng)等，考查了學(xué)生13(2018臨沂一模)碳是形成化合物種類最多的元素。(1)CH2=CH-CN是制備晴綸的原料，其分子中鍵和鍵的個數(shù)比為 (填最簡整數(shù)比)，寫出該分子中所有碳原子的雜化方式 。(2)乙醇(CH3CH2OH)和二甲醚(CH3OCH3)分子式均為C2H6O，但CH3CH2OH 的沸點高于CH3OCH3的沸點，其原因是 。 (3)某元素位于第四周期VIII族，其基態(tài)原子的未成對電子數(shù)與基態(tài)碳原子的未成對電子數(shù)相同，則其基態(tài)原子的價層電子排布式為 。(4)碳化硅的結(jié)構(gòu)與金剛石類似，其硬度僅次于金剛石，具有較強的耐磨性能。右圖所示為碳化硅的晶胞(其中為碳原子，為硅原子)。每個碳原子周圍與其距離最近的硅原子有 個。設(shè)晶胞邊長為a cm，密度為b g/cm3，則阿伏加德羅常數(shù)可表示為 (用含a、b的式子表示)。 (4)每個碳原子與另外四個硅原子形成共價鍵，與之等距離的硅原子有四個。【滿分解答】(1)21 sp2 sp (2)乙醇分子之間形成氫鍵(3)3d84s2 (4)4； 160/(a3b)14(2018揚州四模)天然氣既是重要的能源，也是重要的化工原料，其主要成分是甲烷。(1)甲烷在一定條件下可生成：A碳正離子(CH)B碳負(fù)離子(CH)C甲基(CH3) D碳烯(CH2)四種微粒中，鍵角為120的是_。(填序號)與碳負(fù)離子(CH)互為等電子體的一種分子的結(jié)構(gòu)式為_。(2)海底富藏大量的可燃冰(甲烷的水合物)，關(guān)于可燃冰的說法中正確的是_A甲烷分子與水分子均是極性分子B可燃冰中甲烷分子與水分子間以氫鍵相結(jié)合C可燃冰屬于原子晶體D甲烷分子與水分子中的鍵均是ssp3電子云重疊而成的(3)在高溫下，甲烷可還原CuO得到Cu2O。Cu的核外電子排布式為_。Cu2O晶體的晶胞結(jié)構(gòu)如右上圖所示。其中“”代表的離子符號為_。(4)一定條件下，甲烷與水蒸氣可生成H2和CO。則所生成的氣體中鍵總數(shù)與鍵總數(shù)之比為_?！緷M分解答】(1)A(2)D(3)Ar3d10O2(4)2115(2018吉安模擬)已知：A、B、C、D為周期表136號中的元素，它們的原子序數(shù)逐漸增大。A的基態(tài)原子有3個不同的能級，各能級中電子數(shù)相等；C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子相同；D的基態(tài)原子的M電子層上有4個未成對電子。 請回答下列問題：(1)D 是元素周期表中第 周期，第 族的元素；其基態(tài)原子的外圍電子排布式為 。(2)A、B、C、D四種元素中，電負(fù)性最大的是_(填元素符號)。(3)由A、B、C形成的離子CAB與AC2互為等電子體，則CAB中A原子的雜化方式為_。B的氫化物的沸點遠高于A的氫化物的主要原因是_。(4)D能與AC分子形成D(AC)5，其原因是AC分子中含有_。D(AC)5常溫下呈液態(tài)，熔點為20.5 ，沸點為103 ，易溶于非極性溶劑，據(jù)此可判斷D(AC)5晶體屬于 (填晶體類型)。(5) SiO2的晶胞可作如下推導(dǎo)：先將NaCl晶胞中的所有Cl去掉，并將Na全部換成Si原子，再在每兩個不共面的“小立方體”中心處各放置一個Si原子便構(gòu)成了晶體Si的一個晶胞。再在每兩個相鄰的Si原子(距離最近的兩個Si原子)中心聯(lián)線的中點處增添一個O原子，便構(gòu)成了SiO2晶胞，故SiO2晶胞中有_個Si原子，_個O原子?！緷M分解答】(1) 四 3d64s2 (2) O(3)sp、 NH3分子間能形成氫鍵(4) 孤對電子、分子晶體 (5) 8 16【解析】“A的基態(tài)原子有3個不同的能級，各能級中電子數(shù)相等”則A為C元素；“C的基態(tài)原子2p能級上的未成對電子數(shù)與A原子相同”則C為O元素；“D的基態(tài)原子的M電子層上有4個未成對電子”則D為Fe元素；由“A、B、C、D為周期表136號中的元素，它們的原子序數(shù)逐漸增大”可知B為N元素。(3)等電子體中原子的雜化方式相同，CO2是直線型，C元素的雜化方式為sp雜化。(4)能形成配位鍵的原因是CO中存在孤對電子；由“(AC)5常溫下呈液態(tài)，熔點為20.5 ，沸點為103 ，易溶于非極性溶劑”可知其為分子晶體。(5) NaCl晶胞如圖：，則黑球可以看成是Si原子，“小立方體”中可放置四個Si